PROIECTARE TEHNOLOGICA

1. EPURAREA APELOR UZATE

1.1 Generalitati

Preocuparile oamenilor pentru asigurarea cantitatilor de apa atat de necesare comunitatilor dateaza din timpuri preistorice. Cele mai vechi mentiuni despre tratarea apei sunt in invatatura medicala sanscrita si pe inscriptiile zidurilor egiptene.

Initial, poluarea apelor a fost un proces natural datorat depozitelor de deseuri si activitatii vulcanice. Ulterior, activitatea economica, dezvoltarea continua a industriei producatoare de bunuri materiale, a transporturilor a dus la poluarea masiva a cursurilor naturale. In acceptiunea moderna, termenul de poluare reprezinta introducerea in apa a unor substante sau forme de energie intr-o compozitie si concentratie care o fac improprie unei utilizari ulterioare.

Epurarea apelor uzate constituie ansamblul procedeelor fizice, chimice, biologice si bacteriologice prin care se reduce incarcarea in substante poluante organice sau anorganice. Ea are ca rezultat obtinerea unor ape curate in diferite grade de purificare in functie de tehnologiile si echipamentele folosite precum si a unui amestec de corpuri care sunt denumite namoluri. Atat apele cat si namolurile trebuie sa fie deversate fara ca prin acestea sa se aduca prejudicii mediului inconjurator. Aceasta conditie se poate realiza numai printr-o epurare avansata a apelor uzate.

Procesul de epurare se refera la amestecuri polifazice care contin diferite corpuri dispersate in mediul apos a caror concentratie totala este sub 1 %. Aceasta concentratie foarte mica impune adoptarea unor tehnologii deosebite si alegerea instalatiilor si echipamentelor care pot raspunde sarcinilor impuse de proces si conditiile specifice acestuia.

Exista diverse tehnologii, instalatii si echipmente de epurare care permit retinerea si neutralizarea substantelor poluante din apele uzate.

Apa uzata care intra in statia de epurare contine :

-corpuri mari;

-suspensii solide minerale;

-grasimi emulsionate si neemulsionate;

-suspensii solide granulate fine;

-suspensii coloidale minerale si organice;

-substante minerale si organice dizolvate;

-microorganisme;

-compusi pe baza de azot si fosfor.

Pentru fiecare constituent nominalizat mai sus trebuie conceput special un proces de retinere si neutralizare care sa se desfasoare in constructii date cu instalatii si echipamente capabile sa raspunda sarcinilor impuse de tehnologie.

1.2. Descrierea schemei tehnologice a unei statii de epurare

O statie de epurare reprezinta un ansamblu de tehnologii, instalatii si echipamente care permit retinerea si neutralizarea substantelor poluante din apele uzate.

Statia de epurare se compune din :

-gratar;

-deznisipator;

-separator de grasimi;

-decantor primar;

-treapta de epurare biologica;

-decantor secundar radial.

Apa bruta este captata de la sursa si redirectionata catre gratare in vederea retinerii corpurilor de dimensiuni mari existente in apa uzata. Gratarele retin circa 3-5 % din cantitatea de particule trasportate.Apa rezultata este dirijata catre deznisipator, unde se retin particulele solide minerale, granulate, cu marimea mai mare de 0.2 mm. In continuare, apa intra in separatorul de grasimi unde se separa particulele usoare cu densitatea inferioara celei a apei. Dupa aceasta, apa merge la decantorul primar unde se retine marea majoritate a suspensiilor din apele uzate prin sedimentare - depunere gravitationala. Pentru indepartarea substantelor solide organice nesedimentabile (dizolvate sau coloidale), precum si stabilizarea materiilor organice din namoluri, apa merge la treapta de epurare biologica. In acest proces se reduce concentratia nutrientilor pe baza de azot si fosfor. De la treapta de epurare biologica apa este trimisa catre emisar. [19]

2. TEMA DE PROIECTARE

Sa se proiecteze o statie de epurare a apelor uzate intr-un oras cu 150000 de locuitori echivalenti pe baza urmatoarelor date :

-debit orar minim

Q_omin = 120 l/s;

-debit orar maxim

Q_omax =250 l/s;

-debit zilnic mediu

Q_{zi med} =175 l/s;

-debit zilnic maxim

Q_{zi max} = 200 l/s;

-concentratia suspensiilor separabile gravitational

C_SSG = 345 mg/l;

-concentratia suspensiilor solide care nu se separa gravitational

C_SS = 130 mg/l;

-concentratia de grasimi si uleiuri

C_GU = 200 mg/l;

-concentratia materiilor solide dizolvate

C_diz = 200 mg/l;

-concentratia azotului organic total

C_Ntot = 40 mg/l;

-concentratia fosforului organic total

C_Ptot = 25 mg/l;

-consumul biochimic de oxigen

CB0₅ = 175 mg/l.

2.1. Proiectarea gratarului

Gratarele sunt echipamente destinate retinerii prin blocare a corpurilor mari, a flotantilor si semiflotantilor din apa.

Gratarul este o constructie relativ compacta care ocupa un spatiu mic.

Gratarele retin corpurile si murdariile plutitoare aflate in suspensie in apele uzate (carpe, hartii, cutii, fibre, etc). Materialele retinute pe gratare sunt evacuate ca atare, pentru a fi depozitate in gropi sau incinerate. De asemenea, pot fi maruntite prin taiere la dimensiunea de 0.5-1 mm in dezintegratoare mecanice. Dezintegratoarele se instaleaza direct in canalul de acces al apelor uzate brute, in asa fel incat suspensiile dezintegrate pot trece prin gratare si pot fi evacuate in acelasi timp cu retinerile. Dupa marimea gratarelor si gradul de mecanizare adoptat pentru statia de epurare, retinerile de pe gratare pot fi transportate mecanic, hidraulic sau manual, sortate in vederea recuperarii materialelor feroase, faramitate si reintroduse in apa, respectiv compostate, incinerate sau ingropate. Taierea si faramitarea materialelor retinute pe gratare se poate efectua cu instalatii asezate in curentul apei sau in afara sa. Instalatiile montate in curentul apei prezinta avantaje de ordin igienico - sanitar.

Dupa marimea interspatiilor, gratarele pot fi clasificate astfel:

-gratare rare - cu interspatii de 40- 50 mm ( uneori si 100 mm). Barele sunt inclinate la 1/3, iar viteza de curgerea a apei este de 60-100 cm/s;

-gratare dese - cu interspatii de 20 mm sau chiar mai mici.

Proiectarea gratarului se face la un debit de calcul egal cu :

Q_calc = 2xQ_{o max} = 2x250 = 500 l/s = 0,5 m³/s

a) latimea barelor gratarului, s

s = 0,8 1,2 cm

s = 0,012 m

b) lumina gratarului, b

b = 2,5 3 cm

b = 0,03 m

c) inclinarea fata de orizontala, α

α = 60

d) viteza apei printre bare, v_gmax

v_gmax = 0,4 1 m/s

v_gmax = 1 m/s;

e) inaltimea apei in fata gratarului, h_max

h_max = 6001200 mm

h_max = 1,2 m;

f) latimea pieselor de prindere a gratarului de peretii bare, C

C = 0,25 0,3 m

C = 0,3 m

g) latimea camerei gratarului, B

m

B = 0,88 m

- se standardizeaza => B = 0,9 m

h)         numarul de bare, N

N = 15 bare

i) viteza apei in amonte de gratar, v_a

Viteza apei trebuie sa fie cuprinsa in intervalul 0,4 1,1 m/s.

Se calculeaza cu ajutorul formulei lui Chezy:

unde:

C_Chezy - coeficientul lui Chezy;

I = l%o panta gratarului;

R_h - raza hidraulica.

R_h = 0,3272 m

n = coeficient de rugozitate;

n = 0.014

Deci:

v_a = 1,07 m/s.

Viteza de curgere a apei pe canal, in apropierea de gratar este cea care asigura transportul in suspensie a corpurilor dispersate in masa de apa; ea se va adopta in functie de compozitie si concentratie si trebuie sa fie cuprinsa intre 0,4-1,1 m/s.

j) pierderea de sarcina pe gratar, ∆H

m - grad de imbacsire

m = 90

K₂ - depinde de sectiunea barelor

-         pentru bare dreptunghiulare : K₂ = 1;

-         pentru bare rotunde : K₂ = 0.75;

Se alege K₂ = 1

K₃ - depinde de distanta a si lumina b

h₀ = h_max =1,2 m

h = 10 mm = 0,01 m

l = b = 30 mm = 0,03 m

s = 12 mm = 0,012 m

a = 0,58 m

in functie de a si b₁, din tabelul 2.1 [20] rezulta urmatoarea valoare pentru

K₃ = 0,97

Din calcule rezulta ca :

ξ = 1,197

Utilizand toti acesti parametrii, rezulta :

∆H = 0,080 mH₂0

Cantitatea de retineri pe gratar se calculeaza in functie de lumina gratarului (b).

Tabelul 1

B	Cantitatea de retineri [Qr]
[mm]	[dm3/om x an]
16	6
20	5
25	3,5
30	3
40	2,5
50	2

Q_rg - cantitatea de retineri pe gratar

Qr_g=Qr x L= 3 x 150000 = 450000 dm³/an = 480 m³/an

2.2. Proiectarea deznisipatorului

Este un dispozitiv destinat eliminarii impuritatilor de natura nisipurilor (particule solide minerale granulate cu dimensiuni mai mari de 0.2 mm). Un deznisipator este un bazin in care, prin relativa stationare a apei, are loc depunerea gravitationala a nisipului.

Cantitatile de nisip retinute in deznisipatoare sunt variabile, in functie de tipul canalizarii, gradul de acoperire al suprafetelor, etc. Literatura indica cifre intre 0.0037 si 0.075 m³_nisip/1000 m³ apa pentru canalizarea in sistem unitar si intre 0.0057 si 0.036 m³_nisip/1000 m³ apa pentru canalizarea in sistem divizor.

Folosirea deznisipatorului longitudinal de mica dimensiune prezinta unele avantaje:

-separare mai eficienta a particulelor minerale de suspensiile organice;

-posibila separare a spumei si grasimilor.

Deznisipatorul se proiecteaza la un debit de calcul egal cu debitul orar maxim :

Q_calc = 2 x Q_omax= 2 x 250 = 500 l/s = 0,5 m³/s

Aceasta valoare se imparte la 2 deoarece trebuie sa avem minim 2 compartimente.

m³/s

Viteza critica se alege in functie de diametrul particulei. Se retin particule cu diametrul intre 0,2 si 1 mm.

Tabelul 2

d [mm]	1	0,5	0,2
vcr [m/s]	0,41	0,3	0,19

Se alege : d = 0,2 mm

v_cr = 0,19 m/s

a) calculul ariei transversale, A_tr

A_tr = 1,3157 m²

b) latimea deznisipatorului, B

H - inaltimea deznisipatorului

H = 1,5 4 m

Se alege H = 1,5 m

B = 1,32 m

Conform STAS B = l,4 m

c) aria orizontala, A₀

Viteza de sedimentare, v_sed, se alege in functie de diametrul particulei:

Tabelul 3

d [mm]	1	0,5	0,2
vsed [m/s]	0,14	0,072	0,023

Alegem d = 0,02 m

v_sed = 0,023 m/s

α = 2,2

m²

d) lungimea deznisipatorului, L

m

Se face o verificare :

e) volumul de nisip din deznisipator, V_nisip

V_nisip = 5 12 dm³/om x an

V_nisip = 6 dm³/om x an

V_{total de nisip colectat} = V_nisip x L

V_{total de nisip colectat} = 6 x150000 = 900000 dm³/an = 900 m³/an

f) trasarea parabolei

Ecuatia parabolei: ,

unde p - parametrul parabolei

b = B = 1,4 m

h= H =l,5m

m

2.3. Proiectarea separatorului de grasimi

Separatoarele de grasimi sau bazinele de flotare au ca scop indepartarea din apele uzate a uleiurilor, a grasimilor si, in general, a tuturor substantelor mai usoare decat apa, care se ridica la suprafata apei, in zonele linistite si cu viteze orizontale mici ale apei. Separatorul de grasimi se foloseste pentru separarea cantitatilor mici de grasimi neemulsionate. Separatoarele de grasimi pot fi amplasate dupa deznisipatoare (daca reteaua de canalizare a fost construita in sistem unitar) si dupa gratare (daca reteaua a fost construita in sistem divizor si din schema lipseste deznisipatorul).

Procedeele de retinere sunt in functie de natura grasimilor, respectiv :

-         grasimi libere, care au tendinta de a se ridica la suprafata apei;

-grasimi sau sapunuri, aflate in dispersie coloidala sau sub forma de emulsii, care in mod natural au tendinta de a se ridica la suprafata apei.

In cazul in care apa menajera contine cantitati mari de grasimi se formeaza spuma si o pelicula continua la suprafata apei emisarului, care impiedica reaerarea, incetinind astfel procesul de autoepurare.

Flotatia este folosita drept treapta suplimentara de epurare inaintea epurarii biologice.

Separatoarele de grasimi pot utiliza pentru indepartarea impuritatilor fie flotatia naturala, fie flotatia cu aer. Flotatia cu aer poate fi de joasa presiune sau sub presiune.

Separatorul de grasimi se proiecteaza la un debit de calcul egal cu debitul orar maxim :

Q_calc = Q_{zi max} = 200 l/s = 0,2 m³/s

a) viteza ascensionala, v_a

v_a = 8 14 m³/m²x h

v_a = 10 m³/m² x h = 0,00277 m³/m² x s

b) aria orizontala, A₀

A₀ = 72,2 m²

c) aria transversala, A_tr

unde :

B - latimea separatorului

B= 2 4 m

B =3 m

H - adancimea separatorului

H = 1,2 2,75 m

H = l,5 m

b= l m

L<20m

m²

d) volumul separatorului, V

V = t x Q_calc

t - timp de aerare (t = 5 min)

V = 5 x 60 x 0,2 = 60 m³

e) lungimea separatorului de grasimi, L

m

Se imparte la 2 pentru a afla lungimea pentru un compartiment.

Valorile efective:

A _{0, ef} = B x L x 2 = 3 x 10 x 2 = 60 m³

m³/m² x s

v_{a, ef} = 12 m³/m² x h

8 ≤ 12 ≤ 14

Conditia este indeplinita.

f) debitul de aer necesar

Q_aer = q x Q_calc [m³ aer]

q = 0,3 m³aer/m³apa uzata/h - pentru placi

q = 0,6 m³ aer/m³ apa uzata/h - pentru tuburi

se alege q = 0,3

Q_aer = 0,3 x 0,2 x 3600 = 216 m³ aer

g) volumul de suspensii,V_s

V_s = 4 dm³/om x an

V _{total colectat} = V_s x L

V _{total colectat} = 4 x 150000 = 600000 dm³/an = 600 m³/an

2.4. Proiectarea decantorului primar

Decantorul primar este in general folosit la separarea particulelor din apele uzate brute, ca decantoare pentru apele de consum in procesele de tratare, ca separatoare pentru apele uzate din industria petrochimica si la deznisiparea apelor uzate.

Din punctul de vedere al prelucrarii namolului retinut in decantoare, acestea se pot imparti in :

-decantoare fara spatiu de fermentare (fermentarea se face in constructii separate);

-decantoare cu etaj (Imhoff sau Emescher).

Proiectarea decantorului primar se face la un debit de calcul egal cu debitul zilnic maxim:

Q_calc = Q_{zi max} = 200 l/s = 0,2 m³/s

a) volumul decantorului, V

V = Q_calc x t_r

Timpul de retentie se alege in functie de concentratia substantelor separabile gravitational (C_ssg) si de eficienta procesului de decantare (ε).

Timpul de retentie se alege in functie de valoarea eficientei si a vitezei de sedimentare:

	Incarcarea de suprafata [m/h]
ε[%]	c < 200	200 < c < 300	c > 300
40-45	2.3	2.7	3.0
45-50	1.8	2.3	2.6
50-55	1.2	1.5	1.9
55-60	0.7	1.1	1.5

Pentru C_SSg > 300 mg/l (345 mg/l) si o eficienta ε~60% rezulta w_s= l,5 m³/m² x h

Incarcare superficiala [m/h]	H mediu [m]
	2	2,5	3
1	2	2,5	3
1,4	1,6	8	2,25
1,7	1,25	1,4	1,75

Pentru w_s = 1,5 m³/m² x h si adancimea h_n=2,5 m => t_r = l,66 h

V = 0,2 x 1,66 x 3600 =1195,2 m³

b) aria orizontala, A₀

A₀ = 480 m²

c) aria transversala, A_tr

v₀ = viteza orizontala a apei

v₀ = 810 mm/s

v₀ = 10 mm/s = 0,01m/s

m²

d) lungimea decantorului, L

L = v₀ x t_r

L = 0,01 x 1,66 x 3600

L = 59,76 m

Prin standardizare L= 60 m

e) inaltimea utila a decantorului, h_u

h_u= w_s x t_r= l,5 x 1,66 = 2,49 m

Prin standardizare h_u = 2,6 m

f) latimea decantorului, B

m

A_tr = B x h_u = 8 x 2,6 = 20,8 m²

A₀ = B x L = 8 x 60 = 480 m²

Verificare

4B≤L≤10B

4 x 8 ≤ 60≤ 10x 8

32 ≤ 60 ≤ 80 (adevarat)

L/10 ≥ h_u ≥ L/25

60/10 ≥ 2,6 ≥ 60/25

6 ≥ 2,6 ≥ 2,4 (adevarat)

g) calculul debitului de namol,Q_n

unde :

ε = 60%

ρ_n = 1200 kg/m³, densitatea namolului

p = 97 %, umiditate

Cssg = 345 mg/l

m³/s

h) volumul de namol,V_n

V_n = Q_n x t_r

Pentru calcularea lui t se cunoaste faptul ca:

-in cursa activa viteza podului raclor este de 1,2 m/min

-in cursa pasiva viteza podului raclor este de 2,4 m/min

v = v_a+v_p = 3.6 m/min

t = 16,66 min = 1000 s

V_n = 0,00115 x 1000 = 1,15 m³

i) determinarea inaltimii lamei racloare, h

unde :

α = 20, unghiul de taluz

β= 8, panta de taluz

a parametru de calcul

Acest parametru se calculeaza pornind de la sistemul :

B - latimea decantorului;

L - lungimea decantorului;

a+b = 0,0048

b-a = 0,48

b = 0.2424

a = -0.2376

Deoarece a<0, namolul se va depozita tot cu panta de 8%o dar se va depune sub forma de triunghi.

h₁L₁ = 0,2875

L₁= 125h₁

h₁= 0,048m

L₁= 5m

j) adancimea medie, H

H = h_u + h_d +h_n + h_s

hd - inaltimea stratului de depuneri;

h_n - inaltimea stratului neutru;

h_s - inaltimea de siguranta ;

h_d = h, = 0,043 m

h_n = 0,3 m

h_s = 0,75 m

H = 2,49 + 0,043 + 0,3 + 0,75 = 3,583 m

2.5. Treapta de epurare biologica

Metodele biologice sunt cele mai eficiente pentru eliminarea substantelor organice poluante din apele uzate. Procedeele biologice de epurare utilizeaza activitatea metabolica a unor grupe de microorganisme capabile sa degradeze substantele organice pana la dioxid de carbon si apa. Fiabilitatea proceselor biologice se refera la mentinerea vitezei de degradare in timp a substantelor organice in conditiile specifice rectoarelor si al recircularii namolului.

Bazinele de aerare sunt constructii a caror forma in plan poate fi radiala, dreptunghiulara sau patrata. Apa uzata, decantata primar, este transferata in bazinul de aerare in conformitate cu schema de epurare adoptata in cadrul statiei. Bazinele de aerare sunt urmate de decantoare secundare, in care namolul activ din apa uzata este retinut prin procesul de decantare.

Atat pelicula biologica, separata din efluentul filtrelor biologice, cat si namolul activ intra in fermentare cu rapiditate. Din acest motiv, evacuarea namolului activ din decantoarele secundare se va face in mod continuu.

a) debitul de calcul

Q_calc = Q_{zi max} = 200 l/s = 0,2 m³/s

b) gradul de epurare biologica, E

unde :

CB0₅,_initial = 175 mg/l = 0,175 g/l

CBO₅,_final = 15 mg/l = 0,015 g/l

c) incarcarea organica a bazinului de aerare, I_ob

kg/m³_bazin x zi

d) incarcarea organica namolului, I_on

I_on=5x(l-E)=5x(1-0.9124)

I_on =0,438 kg CBO₅/Kg SS x zi

e) concentratia de substante solide uscate, S

S = 3,3789 Kg SS/m³_bazin

f) indicele volumului de namol, IVN

IVN = 100 mg/l

g) rata de recirculare, β

β = 35,145%

h) debitul total, Q_T

Q_T = Q_R + Q_calc = Qcalc x (l+β)

Q_T = (1+0,35145) x 0,2 =0,27 m³/s

i) consumul biochimic de oxigen total, CBO_5T

CBO_5T = CB0₅,_initial x Q_T

CBO_5T = 0,175 x 0,27 x 3600 x 24

CBO_5T = 4082,4 Kg/zi

j) calculul namolului in exces, N_ex

N_ex = 0,8093 Kg SSU/m³_bazin x zi

k) calculul debitului de oxigen necesar, Q_O2nec

2817,67 Kg O₂/zi

1) capacitatea de oxigenare, CO

unde α = 0,65 1

α = 1

CO = 129,143 Kg O₂/h

m) debitul de aer necesar, Q_aer

= 1,429 Kg/m³

- randamentul de transfer al oxigenului in apa

= 6 25%, depinde de echipamentul de oxigenare

= 20%

Q_aer = 451,864 m³/h

n) volumul bazinului de aerare, V

V = 2758,3783 m³

o) timpul de aerare, t_a

t_a = 10216,2162 s = 2,8378 h

p) varsta namolului, V_n

unde:

S - concentratia de substanta solida uscata;

c_SS - concentratia de suspensii solide care nu se separa gravitational;

V_n = 3,0733 zile

q) latimea bazinului, B

B ≤ 2H

B=8 m

Se propune o inaltime a bazinului, H, cuprinsa intre 3 - 5 m.

Se alege H = 5 m.

r) aria transversala, A_tr

A_tr = H x B

A_tr = 5 x 8 = 40 m²

s) lungimea bazinului, L

L = 68,9594 m

Verificare

5 ≤ L/B≤ 10

5 ≤ (68,9594/8) ≤10

5 ≤ 8,62 ≤ 10 (adevarat)

t) cantitatea de oxigen care trebuie introdusa in bazin,

C.O.₁₀ = 10 g 0₂/m³_aer x m adancime bazin

= C.O.₁₀ x (H-0,3) = 10 x (5-0.3) = 47 g O₂/m³_aer

u) debit maxim de aer, Q_maxaer

m³/zi

2.6. Proiectarea decantorului secundar radial

Decantoarele radiale sunt folosite pe scara larga in epurarea apelor uzate si sunt bazine din beton armat de forma cilindro-conica.

Decantorul secundar radial se proiecteaza la un debit de calcul egal cu debitul zilnic maxim :

Q_calc = Q_T = Q_zimax(l+β)

Q_calc = 0,27 m³/s

a) timpul de retentie in decantor, t_r

t_r = 2 3,5 h

Alegem t_r = 2 h

b) volumul decantorului, V

V   = Q_T x t_r

V   = 0,27 x 3600 x 2

V   = l944 m³

c) aria orizontala, A₀

unde :

w = 1,7 m/h, incarcare hidraulica de suprafata]

m²

d) inaltimea utila, h_u

h_u = w x t_r

h_u = 3,4 m

Tabelul 5 (conform STAS)

D	h,	h2	h3
10	0,4	2	0,26
12	0,4	2	0,33
14	0,4	2	0,39
16	0,4	2,5	0,43
18	0,4	2,5	0,50
20	0,4	2,5	0,57
22	0,4	2,5	0,60
25	0,4	2,5	0,70
28	0,4	3
30	0,4	3
32	0,4	3
35	0,4	3

H = h₁+h₂+h₃ - pentru D=10-25m
H=h₁+h₂ - pentru D=28-35m

D = 26,9812 m

Se standardizeaza D = 28 m

H = h₁+h₂

H = 0,4+3 = 3,4m

Verificare:

6 ≤ D/H ≤ 10

6 ≤ 28/3,4 ≤ 10

6 ≤ 8,235 ≤ 10 (adevarat)

Raclor de tip DRSH

Raclorul de tip DRSH este destinat statiilor de epurare a apelor uzate, treapta biologica, pentru evacuarea namolului activ rezultat din depunerea flocoanelor pe fundul decantorului radial secundar. Evacuarea namolului se face hidraulic prin suctiune direct de pe fund, utilizandu-se un pod radial pentru diametrele 28 35 m si pod diametral pentru diametrele de 40 50 m, avand in vedere viteza periferica si timpul maxim admis pentru namol neaerat. Pentru diametre mai mici de 25 m se utilizeaza se utilizeaza tipul DRSL.

Raclorul pentru decantoare radiale secundare cu evacuare hidraulica este constituit din : pod propriu-zis construit din tabla sudata, avand grinda principala de tip cheson; podul raclor de tip radial este compus dintr-o bucata, iar podul de tip diametral se compune din doua bucati radiale articulate;

- mecanism de antrenare periferica ce se deplaseaza pe peretele exterior al bazinului cu o viteza de 4 cm/s, prin intermediul unor roti cauciucate montate pe rulmenti si comandat de

- un ansamblu motor-reductor cu roti cilindrice, printr-o transmisie cu lant; pivot central, constituit dintr-un rulment cu role ce suporta podul la centrul bazinului; de acest pivot este fixat un colector cu inele permitand transmiterea curentului electric de la cablul ce vine prin corpul central pana la electromotoarele fixate la capatul periferic al podului;

- serie de guri de aspiratie pentru raclarea si aspiratia namolului de fund, dispuse liniar pe raza, cu conducte si robinete de reglaj

- unul (pentru tipul radial) sau doua (pentru tipul۫۫ diametral) colectoare in care se descarca namolul prin conductele de suctiune; un colector fix an jurul corpului central;

- un sifon care transvazeaza namolul din colectoarele mobile in colectorul fix; echipamentul electric ce cuprinde electromotoarele, culegatorul de curent cu inele si tabloul de comanda locala, protectie termica, lumina si priza trifazica de 4 kW; tensiunea de racordare de 380 V, 50 Hz. Accesoriile ce pot fi livrate separat sunt: lama deversanta de tip dintat - M 1164.

Exemplu de notare

- Raclor DRSH-30 Proiect M 1300(reprezinta raclorul - cu o grinda - pentru decantorul radial secundar cu evacuare hidraulica cu diametrul de 30 m)

- Raclor DRSH-45 ProiectM 1223(reprezinta raclorul - cu doua grinzi - pentru decantorul radial secundar cu cu evacuare hidraulica cu diametrul de 30 m)

3. STUDIUL DE IMPACT AL STATIE DE EPURARE ASUPRA MEDIULUI

Autoepurarea apelor este un proces fizico-chimic-biologic si bacteriologic prin care incarcarea unei ape in suspensii minerale si organice se reduce in aval de sursa de impurificare.

Studiu de evaluare a impactului asupra mediului este unul din mijloacele prin care se incearca realizarea obiectivelor dezvoltarii durabile. El este destinat estimarii consecintelor pe care le poate avea asupra mediului realizarea unor proiecte sau modificarea unor proiecte deja existente. Atat legislatia romaneasca cat si cea straina specifica in mod clar tipurile de proiecte si activitati pentru care se impune realizarea unor astfel de studii.

In acest moment majoritatea statelor lumii utilizeaza rezultatele studiilor de impact in decizia de acceptare a unor proiecte de dezvoltare: majoritatea agentiilor internationale de ajutor si a bancilor de dezvoltare au proceduri proprii de evaluare a impactului, atunci cand finanteaza proiecte de dezvoltare; un numar mare de tari au adoptat propriIle reglementari privind procedura de elaborare a studiilor de evaluare a impactului, respectiv de luare a deciziilor referitoare la acceptarea realizarii unor proiecte de dezvoltare; chiar si in tarile din estul Europei, cu economii in tranzitie, au fost elaborate legi prin care politica mediului este utilizata drept criteriu in stabilirea directiilor de dezvoltare. Scopurile studiilor de impact includ stabilirea:

         Modalitatilor de amplasare a instalatiilor in mediu, de incadrare in schemele de utilizare a terenurilor si utilizarea judicioasa a resurselor in zona;

         Modificarilor pozitive sau negative care s-ar putea produce asupra calitatii factorilor de mediu prin promovarea noilor activitati;

         Nivelul efectelor asupra factorilor de mediu si sanatatii publice, precum si riscul de accidente sau explozii cu un impact major asupra mediului;

         Modalitatilor de conformare cu reglementarile legale in vigoare privind protectia mediului;

         Masurile care pot fi luate pentru asigurarea protectiei mediului;

         Acceptarii sau respingerii proiectului sau activitatii.

Evaluarea impactului asupra mediului este destinata prognozarii consecintelor pe care le poate avea asupra mediului relizarea si functionarea proiectelor de dezvoltare.

Evaluarea impactului asupra mediului urmareste solutionarea conflictelor care, din punctul de vedere al mediului, ar putea afecta viabilitatea proiectului. Prin aceasta analiza sunt reliefate, de asemenea, modalitati prin care, proiectul introduce perturbari asupra populatiei si mijloacelor sale de existenta, asupra habitatului sau a altor dezvoltari din vecinatatea amplasamentului proiectului. Dupa prognozarea perturbarilor potentiale, studiul de evaluare a impactului identifica solutiile si masurile ce pot fi luate pentru minimizarea acestora si stabileste modalitatile pentru imbunatatirea realizarii proiectului, din punctul de vedere al cerintelor de protectie a mediului.

Scopul studiului de evaluare a impactului este de a identifica si a localiza pertubarile potentiale generate de proiect inca din prima etapa de planificare si de proiectare a acestuia. Pentru atingerea acestui scop rezultatele evaluarii vor trebui comunicate tuturor celor care pot lua decizii in legatura cu acest proiect : initiatorul proiectului, investitorului, agentiilor de mediu, proiectantilor, autoritatilor locale. Pe baza rezultatelor si a concluziilor studiului de evaluare a impactului, inginerii si tehnologii angrenati in realizarea proiectului conduc proiectul astfel incat proiectul sa aduca beneficii, fara sa genereze perturbari asupra mediului.

Studiul de impact asupra mediului este o etapa importanta a procesului decizional referitor la stabilirea formei finale a unui anumit proiect, constituind de asemenea, un ghid pentru autoritatile decizionale, chemate sa hotarasca in legatura cu aplicarea proiectului.

Epurarea apelor uzate are ca obiectiv principal indepartarea corpurilor li substantelor dispersate sau dizolvate si transportate de catre apa. Epurarea apelor uzate este privita cu usurinta atat de cetateni cat si uneori de factorii de raspundere. In cazul epurarii apelor uzate trebuie sa se obtina rezultate satisfacatoare pentru mediu si activitatea generala a omului.

Apa uzata are o concentratie in greutate in suspensii solide si reziduuri dizolvate de 0.06%, restul de 99.4% reprezentand mediul apos de baza. Cea mai mare parte a amestecului multor substante anorganice, organice, toxice, metale grele se inscriu in totalul de 0.06%.

Epurarea apelor uzate menajere si industriale are o importanta din ce in ce mai mare, pe plan mondial, legata de dezvoltarea intensa a industriei si cresterii populatiei, in scopul limitarii murdariei cursurilor de apa in vederea asiguririi unei calitati corespunzatoare tuturor folosintelor. Dezvoltarea in ritm rapid a industriei, cresterea nivelului de confort a populatiei si dezvoltarea oraselor au condus la realizarea unui numar insemnat de statii de epurare.

Pagubele si neajunsurile produse de evacuarea apelor uzate in emisar, neepurate sau epurate insuficient, sunt numeroase si importante, ca de exemplu:

   In zonele riverane cursurilor de apa infectate se produc epidemii de boli hidrice.

   Pagubele de la septelul de vite sunt importante, astfel, apele de la abatoare pot provoca in aval epizoti.

   Irigatiile nu se pot realiza din cauza impurificarii cu reziduri petroliere, suspensii cu steril de la flotatii.

   Pagubele produse pisciculturii sunt grave distrugand fauna piscicola pe suprafete foarte intinse atunci cand apele uzate sunt neepurate.

   Apele industriale neepurate, infiltrate in sol, murdaresc straturile de acvifer freatice si chiar pe cele de adancime in zonele forajelor de titei, cand straturile de apa strabatute nu sunt bine inchise.

   Pentru protectia mediului inconjurator au aparut in ultimii ani Decrete ale Consiliului de Stat, Hotarari ale Consiliului de Ministri, standarde, instructiuni.

Pe scurt exploatarea constructiilor si instalatiilor de epurare se rezuma la:

   Functionare continua, efectiva si eficienta a statiei .

   Pastrarea in buna ordine a inregistrarilor caracteristice ale statiei.

   Furnizarea de date necesare la planificarea, bugetul si administratia statiei.

   Mentinerea unor conditii corespunzatoare din punctul de vedere al protectiei mediului, in statie si in zona invecinata.

In timpul exploatarii o importanta deosebita le au procesele tehnologice industriale, in vederea micsorarii incarcarii statiei de epurare, respectiv trimiterea in emisar a unor ape epurate intr-un grad cat mai mare. Masuri privind recircularea apelor uzate industriale, recuperarea unor substante valoroase, care ajunse in statie ar putea provoca deranjamente, folosirea apelor uzate la irigatii.

Uneori, la suprafata apei, in decantoare se constata aparitia namolui plutitor, datorita unui inceput de fermentare a namolului in bazinul de decantare. Inceperea fermentarii namolului se datoreste neevacuarii la timp a acestuia sau unor defectiuni de curatire (nu tot namolul din decantor este evacuat in mod continuu). Namolul este adus la suprafata de gazele de fermentare. in asemenea situatii, decantorul trebuie scos din functiune, golit si verificate cauzele neindepartarii complete a namolului. Datorita incarcarii apelor uzate cu substante organice in cantitate mare si usor fermentabile, in decantoare apare in anumite perioade o apa de culoare inchisa si urat mirositoare.

Progresul fermentarii anaerobe a substantelor organice este indicat de acizii volatili, in cazul unei bune fermentari acizii volatili trebuie sa fie injur de 500mg/l.

Grasimile si uleiurile sau substante asemanatoare, formeaza o pelicula la suprafata apei in toate instalatiile inpiedicand desfasurarea corespunzatoare a proceselor de epurare.

Gazele mai des intalnite sunt: hidrogenul sulfurat, bioxidul de carbon si metanul. Prezenta hidrogenului sufurat, chiar in cantitati mici, produce miros: metanul si bioxidul de carbon sunt produse ale fermentarii anaerobe, primul fiind valorificat in diverse scopuri.

Intr-o statie de epurare, recoltarea si prelucrarea probelor de apa uzata constituie una din activitatile de baza, deoarece o buna exploatare se poate realiza numai cunoscand in orice moment caracteristicile apelor uzate, in functie de care procesele de epurare trebuie reglate.

In apele uzate brute, in curs de tratare si epurare, se gasesc diferite organisme, de marimi variate.

   Cele mai mici organisme sunt: virusurile, urmate de bacterii.

   Organisme mai mari sunt: ciupercile, algele, protozoarele, rotiferii, larve de insecte. Actiunea unor organisme din apele uzate poate fi vatamatoare, contribuind la raspandirea unor boli.

   Capacitatea unui rau de a primi si autoepura efluenti de ape uzate este in functie de : gradul de dilutie;

   regimul hidraulic de curgere a raului;

   temperatura.

In analiza procesului biochimic de degradare a substantelor organice este important sa se puna in evidenta regimul oxigenului dizolvat. Concentratia oxigenului dizolvat in masa de apa este rezultatul a doua reactii antagoniste :

1.      reactia de consum a oxigenului necesar microorganismelor pentru oxidarea biochimica a compusilor organice cu concentratia L [mgCB0₅/l] (ec 1);

2.      reaerarea, proces de transfer de masa a oxigenului din aer in apa sub influenta fortei motoare [ D - deficitul fata de saturatie] (ec 2)

unde : K₁ = 0.2 zile^-1

K₂ = 0.5 zile^-1

Ki, K₂ - constante cinetice ale procesului de consum

Se noteaza cu D_A deficitul de oxigen in punctul A

D_A = c_S -

Unde :

c_S = 11.25 mg/l, concentratia la saturatie

= 3 mg/l, concentratia de oxigen in punctul A

D_A = 8.25 mg/l

Timpul necesar pentru desfasurarea reactiilor biologice este :

unde : L_A = 175 mg/l, CB0_5,initial

t = 2 zile

Bibliografie

1.      Arthur Philip Draycott, Donald R. Christenson - Nutrients for sugar beet production: soil-plant relationships CABI, 2003

2.      William P. Ruzzo, Sources of Phosphorus, 2004

3.      T. L. Carosella - Phosphorus species, Soil & Water Conservation Society of Metro Halifax July 26, 2006

4.      P. M. J. Janssen, Stowa, K. Meinema, H. F. van der Roest - Biological phosphorus removal: manual for design and operation, IWA Publishing, 2002

5.      Joseph C. Makarewicz - Nonpoint source reduction to the nearshore zone via watershed management practices: Nutrient fluxes, fate, transport and biotic responses, June 2008

6.      A. F. Johnsona, D. M. Vietor, F. M. Rouquette and V. A. Habyb - Fate of Phosphorus in Dairy Wastewater and Poultry Litter Applied on Grassland, J. Environ, March 6, 2003. 

7.      Paul D. Capel, Pixie A. Hamilton, and Martha L. Erwin - Studies by the U.S. Geological Survey on Sources, Transport, and Fate of Agricultural Chemicals, USGS, septembrie 2004

8.      Ralf Knig - Validation of cuvette tests for drinking water analysis, HACH LANGE KFT., aprilie 2009

9.      Ion Gh. Tanase, Alexandru Pana, Gabriel Lucian Radu si Mihaela Buleandra - Validarea Metodelor Analitice- Principii Teoretice si studii de caz, Editura Printech, 2007

10.  R. Greenwood, G.A. Mills, B. Roig, Introduction to emerging tools and their use in water monitoring - Trends in Analytical Chemistry, Vol. 26, No. 4, 2007

11.  Technologies and Techniques for Early Warning Systems to Monitor and Evaluate Drinking Water Quality: A State-of-the-Art Review, U.S. Environmental Protection Agency, august 2005

12.  Ian Holman et all - An improved understanding of phosphorus origin, fate and transport within groundwater and the significance for associated receptors, SNIFER WFD85, iulie 2005

13.  Petra Ptz - Elimination and determination of phosphates, HACH LANGE Practice Report , Septembrie 2008

14.  M.A.A. Paalman si S.M. Hassanizadeh - The fate of ammonium and phosphate in lake sediments, Groundwater Quality Management IAHS Publ. no. 220, 1994.

15.  SR ISO 2852/1994 - Prelevarea, conservarea, transportul, pastrarea si identificarea probelor de apa potabila

16.  SR ISO 5667-2/1998 Calitatea apei. Prelevare. Partea 2: ghid pentru tehnicile de prelevare

17.  SR ISO 5610

18.  SR EN ISO 6878 Determinarea fosforului. etoda spectrofotometrica cu molibdat de amoniu

19.  SR ISO 6060. Determinarea consumului chimic de oxigen

20.  Robescu Dan, Robescu Diana, Szabolcs Lanyi, Constantinescu Ionel Tehnologii, istalatii si echipamente pentru epurarea apei, Editura Tehnica, Bucuresti 2002;

21.  Steve Warren Scheme de clasificare a calitatii apei, EuropeAid/114902/D/SV/RO martie 2005;

22.  David W. van Raalten Ghid pentru monitorizarea lacurilor EuropeAid/114902/D/SV/RO, mai 2005.

23.  HACH LANGE Practice Report - Optimale Nhrstoffverhltnisse fr die Abwasserreinigung, Martie 2008

24.  HACH LANGE Practice Report Die richtige Prozess-Messtechnik fr den N- and P- Abbau, Februarie 2008

25.  Kirsten Slter, Norbert Weber, Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie: Anwendungsbericht Ch. No. 76 Optimierte P-Elimination, Martie 2000

26.  John C. Priscu A Literature rewiew of water quality in the Clark river with an emphasis on the nutrients levels in the middle and lower portions of the river aprilie 1988

27.  Berner, R.A. Stoichiometric models for nutrient regeneration in anoxic sediments., Limnol. Oceanogr.22(5), 781-786, 1977

28.  Berner, R.A. Early Diagenesis; A Theoretical Approach. Princeton University Press, Princeton, p. 241, 1980

29.  Berner, R.A. Sedimentary pyrite formation: An update. Geochim. Cosmochim. Acta 48, 605-615, 1977

30.  Beurskens, J.E.M., Winkels, H.J., Mol, G.A.J., Barreveld, H. & Van Munster, G. Geochronology of priority pollutants in a sedimentation area of the river Rhine. Environ. Toxicol. & Chem., 1993

31.  Boers, P.C.M. & Van Hese, O. Phosphorus release from the peaty sediments of the Loosdrecht Lakes (The Netherlands) Wat. Res. 22, 355-363, 1988

32.  Boers, P.C.M. & De Bls, F. Ion concentrations in interstitial water as indicators for phosphorous release processes and reactions. Wat. Res. 25, 591-598, 1977

33.  Brinkman, A.G. & Van Raaphorst, W. The phosphate balance in the lake Veluwemeer (in Dutch with an English summary). Ph.D. thesis, Twente University of Technology, Twente, The Netherlands, p. 481, 1977

34.  Bruggenwert, M.G.M. & Kamphorst, A. Survey of experimental information on cation exchange in oil systems. In: Soil chemistry; B. Physico-chemical models, Elsevier,Amsterdam, 141-203, 1977

35.  Bruinsma, Y. Geohydrological modelling of the Ketelmeer area. Rijkswaterstaat directie Flevoland. Projectgroep Integraal Waterbeheer Ketelmeer. Lelystad, The Netherlands., 1989

36.  Davison, W. & Woof, C. The dynamics of alkalinity generation by an anoxic sediment exposed to acid water. Wat. Res. 24(12), 1537-1543, 1990

37.  Emerson, S. Early diagenesis in anaerobic lake sediments: chemical equilibria in interstitial waters., Geochim. Cosmochim. Acta 40, 925-934,1987

38.  Krom, M.D. & Bemer, R.A. Adsorption of phosphate in anoxic sediments. Limnol. Oceanogr. 25, 797-806, 1989

39.  Catalog HACH LANGE

40.  Uwe Karg Cost effective refilling of activated carbon filter, HACH LANGE practice Report, Februarie 2007

41.  HACH LANGE Practice Report Comparability Study between the LOVIBOND COD vario cuvette testand the Hach COD cuvette test, ianuarie 2003

42.  C. Gonzales, E. Prichard, S. Spinelli, J, Gille, E. Touraud Validation procedure for existing and emerging screening methods, Trends in Analytical Chemistry, Vol. 26, No. 4, 2007

43.  ISO 5667- 14:1998, Water Quality Sampling Part 14: Guidance on Quality Assurance of Environmental Water Sampling and Handling, ISO, Geneva, Switzerland, 1998.

44.  ISO 78-2:1999, Chemistry Layouts for Standards Part 2: Methods of Chemical Analysis, ISO, Geneva, Switzerland, 1999.

45.  ISO/IEC 17025:2005, General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories, ISO, Geneva, Switzerland,2005.

46.  ISO 15839:2003, Water Quality On Line Sensors/Analysing Equipment for Water Specifications and Performance Tests, ISO, Geneva, Switzerland, 2003.

47.  Association Francaise de Normalisation (AFNOR), XPT 90-210 AFNOR standard method, Decembre 1999, Protocole d evaluation dune mehode alternative physico-chimique quantitative parrapport a` une methode de reference, AFNOR, La Plaine Saint-Denis, France, 1999.

48.  US Environmental Protection Agency, Technologies and Techniques for Early Warning Systems to Monitor and to Evaluate Drinking Water Monitoring Quality: a State of the Art Review, 2005

49.  International Organization for Standardization (ISO), ISO 11348-1:1998, Water quality Determination of the Inhibitory Effect of ater Samples on the Light Emission of Vibrio fischeri (Luminescentacteria Test) Part 1: Method using Freshly Prepared acteria, ISO, Geneva, Switzerland, 1998

50.  International Organization for Standardization (ISO), ISO 11348-2:1998, Water quality Determination of the Inhibitory Effect of ater Samples on the Light Emission of Vibrio fischeri (Luminescent acteria Test) Part 2: Method using Liquid-Dried Bacteria, ISO, Geneva, Switzerland, 1998.

51.  International Organization for Standardization (ISO), ISO 11348-3:1998, Water quality Determination of the Inhibitory Effect of Water Samples on the Light Emission of Vibrio fischeri (Luminescent Bacteria Test) Part 3: Method using Freeze-Dried Bacteria, ISO, Geneva, Switzerland, 1998.

52.  CITAC (The Cooperation on International Traceability in Analytical Chemistry) and EURACHEM (A Focus for Analytical Chemistry in Europe), Guide to Quality in Analytical Chemistry, An Aid to Accreditation, CITAC/Eurachem, Budapest, Hungary, 2002

53.  International Organization for Standardization (ISO), ISO 3534-1:1993, Statistics Vocabulary and Symbols Part 1: Probability and General Statistical Terms, ISO, Geneva, Switzerland, 1993.

54.  International Organization for Standardization (ISO), International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology, second ed., ISBN 92-67-01075-1, ISO, Geneva, Switzerland, 1993.

55.  I.J. Allan, B. Vrana, R. Greenwood, G.A. Mills, B. Roig, C. Gonzalez, Talanta 69 (2006) 302.

56.  International Organization for Standardization (ISO), ISO 8466-1:1990, Water Quality Calibration and Evaluation of Analytical Methods and Estimation of Performance Characteristics Part 1: Statistical Evaluation of the Linear Calibration Function, ISO, Geneva, Switzerland, 1990.

57.  R. Greenwood, G.A. Mills, B. Roig Introduction to emerging tools and their use in water monitoring, Trends in Analytical Chemistry, Vol. 26, No. 4, 2007